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如何提高模具的质量

时间:2020-06-17 点击:789次

随着科技的发展,模具行业的技术应用也在不断地提升。模具企业一直着力于提高模具钢冶金质量的途径的研究中。那么如何提高模具的质量呢?


      主要有以下几个方面:

      1.冶炼质量

      对于高质量的模具钢材,国内外广泛采用炉外精炼、真空处理、真空冶炼、喷粉处理、电渣重熔等工艺,降低钢中的有害元素、氧、氢和夹杂物的含量,进行化学成分和浇注温度的微调。通过电渣重熔,还能够有效地改善钢的低倍组织和致密度,提高模具钢材的等向性。对于特殊要求的模具钢材,采用粉末冶金工艺生产的粉末高速钢和粉末高合金模具钢,可以更好地改善钢的组织和性能。

     2.锻造轧制工艺


     在保证一定的锻造比的基础上,尽可能采用镦粗拔长锻造和交叉轧制工艺,以提高模具材料的等向性。为了减少加工余量,提高材料的利用率,广泛采用精锻机、快锻水压机、高精度连轧机生产,提供高精度的钢材,适应模具制造的需要。

     3.热处理和精加工

      锻、轧材的热处理,应采用可控气氛或真空热处理,避免氧化脱碳;对有些塑料模具钢和热作模具钢,应进行预硬处理;对有些要求高的热作模具材料,应预先进行组织细化处理,消除钢中的粗大碳化物和链状分布的碳化物,得到细小、均匀分布的碳化物组织,以进一步改善钢的各种性能,特别是等向性。

      另外,从钢材各部位的冶金质量考虑,制造模具时,应注意使模具的主要工作面(如型腔或刃部)选择接近钢材的表面位置;因为在一般情况下,钢材的表面是钢材比较清洁的部位,而钢材的心部是钢材低倍缺陷比较集中的区域;特别是在大截面莱氏体钢材中,中心部位钢的共晶碳化物不均匀度会比表面部位高出2-3级。还有,模具的主要承受载荷的方向最好能选择与钢材的变形方向相一致,以减少钢材的各向异性对模具的不利影响。

     4.导热性

      导热性对于热作模具钢材和塑料模具钢材来说是主要性能指标之一。导热性好的模具钢材,能把加工中产生的热量和加工工件传来的热量迅速传出,避免模具工作表面产生过热现象,改善模具的工作条件。

      对一些热塑性塑料成形用的模具和一些压铸模具,为了加快生产节奏,希望压制的工件迅速降温脱模以提高生产率,为了解决这一问题,有时选用一些比钢铁导热性更好的模具材料,如高强度铜合金、高强度铝合金等。

      5.精料和制品化

为了缩短模具的制造周期,模具制造部门在选购模具钢材时,应尽可能选用精料和制品,如经过剥皮、冷拔或磨削加工的精品钢材,经过粗加工、精加工、甚至精加工淬火回火的模块。模具制造部门利用这些精料和制品稍进行加工,即可与标准模架装配使用。既可以有效地缩短模具制造周期,又可以降低生产费用,提高材料利用率。

      6.合理选择模具钢材应考虑的其他因素


      在进行模具钢材选择时,根据模具的使用条件和要求,除了必须考虑以上各种因素,还需要考虑选用的模具钢材的价格和通用性。

      一般情况下,当生产的工件批量很大,模具的尺寸较小时,模具钢材在模具制造费用中所占的份额很小,模具钢材的价格可不作为主要考虑的指标,可以尽量选择比较高端的适用的模具钢材。而对于大型或特大型形状较简单的模具,由于模具钢材的费用将在模具总的成本中占较大的份额,所以可以根据生产工件的批量,选用价格较低的模具钢材,或者模具本体选用价格低的模具钢材,而在模具的关键工作部位,如型腔或刃口处,采用镶块或堆焊的方法将高端的模具钢材镶上去或堆焊上去,既能提高模具的使用寿命,又能降低材料费用。

      模具钢材的通用性,也是选用模具钢材时必须考虑的因素。除了特殊要求以外,尽可能采用大量生产的通用型模具钢材。由于通用型模具钢材技术比较成熟,积累的生产工艺和使用经验较多,性能数据也比较完整,便于在设计和制造过程中参考;另外,选用通用型模具钢材,还便于采购、备料和材料管理工作。